一種溫度可控式制冷安全帽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種溫度可控式制冷安全帽，包括帽殼，帽殼上設置有由微型球形壓縮機、微型直流電機、冷凝器、蒸發器、節流閥構成的制冷空調系統，溫度采集裝置和PLC組成的溫度控制系統，蓄電池給微型直流電機供電，并設置有電源控制開關，冷凝器安裝在帽殼前部和后部形成散熱面，蒸發器分散安裝在帽殼內壁形成多個制冷面，蒸發器在帽殼內壁的分布按人體頭部穴位特征布局；通過全新設計，在安全帽內部形成制冷面，在安全帽外部形成散熱面，可以根據安全帽內部溫度進行自動開啟或關閉制冷系統，在高溫環境中工作人員佩戴安全、舒適、涼爽，能起到明顯的防暑降溫效果。
【專利說明】
一種溫度可控式制冷安全帽
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種安全帽，特別是一種溫度可控式制冷安全帽。
【【背景技術】】
[0002]電力施工、電力搶修等大多數是在酷熱的高溫、露天下進行，在炎熱的夏季，極其強烈的陽光照射工人頭部，造成工人顱內溫度增高，從而引起中暑。中暑者可能出現劇烈頭疼、頭暈、惡心、嘔吐、耳鳴、眼花、煩躁不安、神志障礙，重者發生昏迷，將會造成重大安全隱患。因此，對于野外露天工作的電力工程人員來說，做好防暑降溫工作是意義重大。
[0003]電力工人在露天現場施工時要求必須帶安全帽，但現有的安全帽一般質量大、不通風、不透氣，而且都不帶制冷系統，原因是制冷系統體積龐大，增加了安全帽的重量，現有技術中一些可以制冷的安全帽，有的由于安全帽體積受限制制冷效果不佳;有的雖然能夠制冷但是溫度可不控制，需要人工進行感知是否需要開啟或者關閉制冷，操作繁瑣，不利于施工工人實際應用。
【【實用新型內容】】
[0004]為解決現有技術存在的問題，本實用新型的目的就是提供一種溫度可控式制冷安全帽，通過全新設計，在安全帽內部形成制冷面，在安全帽外部形成散熱面，可以根據安全帽內部溫度進行自動開啟或關閉制冷系統，在高溫環境中工作人員佩戴安全、舒適、涼爽，能起到明顯的防暑降溫效果。
[0005]為達到上述目的，本實用新型通過如下的技術方案予以實現:
[0006]—種溫度可控式制冷安全帽，包括帽殼和設置在帽殼上的PLC;所述的帽殼內部設置有多個與PLC連接的溫度采集裝置，所述的帽殼一側設置有微型壓縮機和微型直流電機，微型直流電機的輸出軸與微型壓縮機的輸入軸通過聯軸器連接;帽殼另一側設置有給微型直流電機供電的蓄電池，蓄電池與PLC和微型直流電機連接，蓄電池與微型直流電機之間設置電源控制開關;所述的PLC通過電磁繼電器與電源控制開關連接;冷凝器在帽殼上形成散熱面;蒸發器在帽殼內壁形成多個制冷面;所述的微型壓縮機輸出的冷媒依次經冷凝器、蒸發器后流回到微型壓縮機形成制冷循環。
[0007]所述的冷凝器由前散熱管和后散熱管首尾端連通構成;前散熱管和后散熱管分別通過管卡和螺釘固定在帽殼的前表面和后表面。
[0008]所述的前散熱管和后散熱管均米用內徑0.5暈米的散熱管制作而成，分別在帽殼前后表面分兩部分盤繞;冷凝器的散熱管的總長為2m。
[0009]所述的蒸發器由設置在帽殼內壁的多個制冷單元首尾連接形成;制冷單元是由細銅管盤繞形成，蒸發器在帽殼內壁分布按人體頭部穴位布局，人體頭部穴位包括頭部兩側太陽穴和頭頂的位置。
[0010]所述的蒸發器的銅管內徑0.8毫米，每處盤繞銅管的展開長度0.5-0.7米。
[0011]帽殼頂部和兩側分別設置有頂部通氣窗和側部通氣窗;所述頂部通氣窗和側部通氣窗均為百葉窗結構。
[0012]還包括節流閥或者設置毛細管，蒸發器的進口通過節流閥或者毛細管與冷凝器的出口相連。
[0013]所述的電源控制開關設置在帽殼前面中下部；電源控制開關選用調壓分檔式開關;
[0014]所述的微型壓縮機和微型電機的機殼通過連接板連為一體，連接板通過螺釘固定連接在帽殼上；
[0015]所述的微型壓縮機為微型球形壓縮機；
[0016]所述的冷媒為R600制冷劑；
[0017]所述的帽殼的材料為塑料復合絕緣材料。
[0018]所述的帽殼設置有報警指示燈，報警指示燈15與PLC連接，報警指示燈，靠近帽檐一側設置。
[0019]帽殼內側固定四點式顎帶形成安全帽的懸掛系統。
[0020]相對于現有技術，本實用新型具有如下技術效果:
[0021]本實用新型一種溫度可控式制冷安全帽，通過全新設計，在安全帽上設置多個溫度采集裝置，并通過PLC進行控制，根據實時采集溫度進行開啟或關閉制冷系統，制冷系統由安裝在安全帽上微型壓縮機和微電機組成，通過蓄電池帶動微電機工作，使用環保冷媒在安全帽內形成壓縮機空調制冷系統，在安全帽內部形成制冷面，在安全帽外部形成散熱面，在高溫環境中工作人員佩戴安全、舒適、涼爽，能起到明顯的防暑降溫效果。整個壓縮機制冷空調系統的總重量不超過350克，完全可以滿足安全帽的要求。該帶制冷系統的工作安全帽，能夠根據安全帽內溫度進行實時開啟或關閉制冷系統、控制準確，能夠起到防暑降溫、清腦提神、提高佩戴者工作效率，還能一定程度上防治高血壓，具有無噪音污染的優質特點;適用于電力、化工、石油、建筑、林業、港口、市政等各種高溫工作的行業。
[0022]進一步，壓縮機空調制冷系統的蒸發器即制冷面在帽殼內按頭部相關穴位分布，符合人體生物特征，能最大限度的發揮制冷系統的功用;帽殼兩側設置有側部透氣窗，帽殼的頂部設有頂部透氣窗，以使帽內空氣形成最大的對流;從而增強了防護性，實用性和舒適性，提高了制冷量的利用率。
[0023]進一步，側部透氣窗和頂部透氣窗采用百葉窗的形式，可以防止灰塵進入，設置三點透氣窗可以形成帽殼內部空氣的有效對流，增加舒適感。
[0024]進一步，球形壓縮機可以做成尺寸極小的壓縮機即微型化特征明顯、噪音低、效率高，重量可以降低到100克左右，體積可以減小到只有5號電池大小，對于制冷量40瓦的制冷空調系統其微型球形壓縮機和微型直流電機的總重可以不超過200克。
[0025]進一步，電源控制開關選用一種調壓分檔開關，根據制冷量的不同設置三檔電壓，電源控制開關不但可以通斷微型直流電機的電源，還可以為微型直流電機提供不同大小的電壓，從而通過調節微型直流電機的轉速調整微型球形壓縮機形成的制冷空調的制冷量，適合于不同的工況。
【【附圖說明】】
[0026]圖1為本實用新型結構主視不意圖；
[0027]圖2為本實用新型結構左視不意圖；
[0028]圖3為本實用新型結構仰視不意圖；
[0029]圖4為本實用新型壓縮機制冷空調系統示意圖。
[0030]圖中:1_帽舌;2-電源控制開關;3-冷凝器;4-帽殼;5-微型壓縮機;6-頂部透氣窗；7-微型直流電機;8-側部透氣窗;9-蓄電池；10-蒸發器；11-四點額帶；12-節流閥；13-溫度采集裝置;14-PLC;15-報警指示燈;電磁繼電器16。
【【具體實施方式】】
[0031]下面結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細闡述，但在本實用新型的描述中，需要理解的是，本實用新型所描述的實施例是示例性的，描述中所出現的具體參數僅是為了便于描述本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0032]如圖1、圖2及圖3所示，本實用新型一種溫度可控式制冷安全帽，包括帽殼4和帽舌I，帽殼4和帽舌I采用塑料復合絕緣材料，重量輕、強度高、絕緣性能好;在帽殼4的一側固定微型球形壓縮機5和微型直流電機7，微型直流電機7的輸出軸與微型球形壓縮機5的輸入軸通過聯軸器機械連接后為微型球形壓縮機5的旋轉提供動力，微型球形壓縮機5和微型直流電機7的機殼通過連接板連為一體，連接板通過螺釘固定連接在帽殼4上。壓縮機空調制冷系統由微型球形壓縮機5、微型直流電機7、冷空調的冷凝器3和蒸發器10組成。
[0033]球形壓縮機特點是可以做成尺寸極小的壓縮機即微型化特征明顯、噪音低、效率高，所以球形壓縮機作為制冷壓縮機有很多優勢，特別是可以做成結構很小的壓縮機即微型球形壓縮機，近年來微型球形壓縮機技術取得了長足的發展，其重量可以降低到100克左右，體積可以減小到只有5號電池大小，對于制冷量40瓦的制冷空調系統其微型球形壓縮機5和微型直流電機7的總重可以不超過200克。
[0034]為了實時觀測安全帽內的溫度情況，在安全帽內壁上設置多個溫度采集裝置13，用于采集安全帽內部不同位置的實時溫度數據。
[0035]如圖2所示，帽殼4的另一側固定一蓄電池9，所用蓄電池9為12伏，容量為6000mAh;蓄電池9給微型直流電機7供電，在蓄電池9與微型直流電機7連接導線上接入電源控制開關
2。電源控制開關2固定安裝在帽殼4的前方中下部，便于操作。電源控制開關2選用一種調壓分檔開關，根據制冷量的不同設置三檔電壓，微型直流電機7為直流調壓電機，電源控制開關2不但可以通斷微型直流電機7的電源，還可以為微型直流電機7提供不同大小的電壓，從而通過調節微型直流電機7的轉速調整微型球形壓縮機5形成的制冷空調的制冷量，適合于不同的工況。
[0036]帽殼4表面上的前部和后部分別設置有前散熱管和后散熱管，在帽殼4的前后表面上形成散熱面，通過空氣對流帶走熱量，前散熱管和后散熱管分別通過管卡和螺釘固定在帽殼的前表面和后表面，前散熱管的尾端和后散熱管的首端連通構成制冷空調的冷凝器3;前散熱管和后散熱管采用管用導熱性能好的絕緣材料制作，由于制冷量小，可以選用內徑
0.5毫米的散熱管制作，在帽殼4前后表面分兩部分盤繞，兩部分相互連通為一體。冷凝器3的散熱面積根據要求的制冷量確定，對本實用新型，如果按40瓦的制冷量，冷凝器3的散熱管的總長兩米即可滿足。
[0037]如圖3所示，帽殼4內壁形成多個由銅毛細管構成的制冷單元，每個制冷單元首尾連接形成制冷空調的蒸發器10;蒸發器10是由細銅管盤繞形成制冷單元，制冷單元可分多處分散設置。為了節約能源、提高制冷利用率，最大限度的利用制冷系統形成的低溫效果，根據人體生物學理論，在人體頭部穴位附近產生局部制冷區對人體最佳，利用效率最高;所以用以產生局部制冷區的蒸發器10可以分成幾部分分散布置，分散布置的蒸發器10的各部分依次連通，本實用新型實施例蒸發器10分散布置在兩側太陽穴處各一處、頭頂部一處。本實用新型實施例蒸發器10的銅管內徑可以做成0.8毫米，每處盤繞銅管的展開長度約0.5-
0.7米。這樣可在帽殼4內壁上形成多個制冷面。
[0038]當安全帽內部溫度過高時，通過報警指示燈15進行報警提示工作環境高溫，進行開啟制冷系統降溫。PLC(微型處理器)14設置在安全帽后部，通過電磁繼電器16與電源控制開關2連接。PLC 14由蓄電池9供電。
[0039]帽殼4外表面頂部和兩側分別設置有頂部通氣窗6和側部透氣窗8，頂部透氣窗6設置在帽殼4的頂部中心，側部透氣窗8分別設置在帽殼4兩側靠下的位置，側部透氣窗8和頂部透氣窗6采用百葉窗的形式，可以防止灰塵進入，設置三點透氣窗可以形成帽殼4內部空氣的有效對流，增加舒適感。
[0040]帽殼4內設置四點額帶11形成的懸掛系統，四個懸掛點設置在帽殼4內部下部，懸掛帶長短可調，從而可以根據不同的頭型調整懸掛系統的尺寸，起到舒適、保護和減震的效果O
[0041]如圖4所示，所述壓縮機制冷空調系統的組成及系統原理如下:
[0042]溫度控制系統包括溫度采集系統13、PLC14和電磁繼電器16;溫度采集系統13用于采集安全帽內部溫度，當實時采集的溫度反饋給PLC 14計算平均值，當平均值大于報警溫度時，PLC 14控制報警指示燈15進行報警指示。同時，PLC 14控制電磁繼電器16開啟電源控制開關2，壓縮機空調制冷系統開始工作。當采集溫度低于溫度下限時，PLC 14控制電磁繼電器16關閉電源控制開關2，壓縮機空調制冷系統自動停止工作。給佩戴安全帽的工人提供舒適的工作環境。
[0043]由蓄電池9給微型直流電機7供電，微型直流電機7驅動微型球形壓縮機5工作，壓縮冷謀，產生的高壓高溫冷媒氣體從微型球形壓縮機5的高壓輸出端輸出進入冷凝器3，經過冷凝器3散熱，氣體溫度和壓力降低而液化，再經過節流閥12或者毛細管后進入蒸發器10，在蒸發器10中，氣體壓力變小，液化的冷媒汽化，吸收大量的熱，從而使蒸發器10周圍的溫度急劇降低，產生制冷區域形成制冷面。本實用新型實施例中，采用R600環保制冷劑，冷凝器3的散熱絕緣管的進口與微型球形壓縮機5的高壓端(排氣口)連接，冷凝器3的散熱絕緣管的出口與蒸發器10的進口連接，在冷凝器3和蒸發器10連接處設置節流閥12或者設置毛細管，蒸發器10的進口通過節流閥12或者毛細管與冷凝器3的出口相連，蒸發器10的出口與微型壓縮機5的低壓端(進氣口)相連，從而形成閉環的制冷空調循環系統。如果用節流閥12，節流閥可以固定在帽殼4表面上。
[0044]本實用新型實施例中，按40瓦的制冷量設計，整個壓縮機制冷空調系統的總重量不超過350克，完全可以滿足安全帽的要求。
[0045]以上，僅為本實用新型的較佳實施例，并非僅限于本實用新型的實施范圍，凡依本實用新型范圍的內容所做的等效變化和修飾，都應為本實用新型的技術范疇。
【主權項】
1.一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，包括帽殼(4)和設置在帽殼(4)上的PLC(14);所述的帽殼(4)內部設置有多個與PLC(H)連接的溫度采集裝置(13)，所述的帽殼(4)一側設置有微型壓縮機(5)和微型直流電機(7)，微型直流電機(7)的輸出軸與微型壓縮機(5)的輸入軸通過聯軸器連接；帽殼(4)另一側設置有給微型直流電機(7)供電的蓄電池(9)，蓄電池(9)與PLC(H)和微型直流電機(7)連接，蓄電池(9)與微型直流電機(7)之間設置電源控制開關(2);所述的PLC(H)通過電磁繼電器(16)與電源控制開關(2)連接;冷凝器(3)在帽殼(4)上形成散熱面;蒸發器(10)在帽殼(4)內壁形成多個制冷面;所述的微型壓縮機(5)輸出的冷媒依次經冷凝器(3)、蒸發器(10)后流回到微型壓縮機(5)形成制冷循環。2.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的冷凝器(3)由前散熱管和后散熱管首尾端連通構成;前散熱管和后散熱管分別通過管卡和螺釘固定在帽殼(4)的前表面和后表面。3.根據權利要求2所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的前散熱管和后散熱管均米用內徑0.5暈米的散熱管制作而成，分別在帽殼(4)前后表面分兩部分盤繞；冷凝器(3)的散熱管的總長為2m。4.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的蒸發器(10)由設置在帽殼(4)內壁的多個制冷單元首尾連接形成;制冷單元是由細銅管盤繞形成，蒸發器(10)在帽殼(4)內壁分布按人體頭部穴位布局，人體頭部穴位包括頭部兩側太陽穴和頭頂的位置。5.根據權利要求4所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的蒸發器(10)的銅管內徑0.8毫米，每處盤繞銅管的展開長度0.5-0.7米。6.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，帽殼(4)頂部和兩側分別設置有頂部通氣窗(6)和側部通氣窗(8);所述頂部通氣窗(6)和側部通氣窗(8)均為百葉窗結構。7.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，還包括節流閥(12)或者設置毛細管，蒸發器(10)的進口通過節流閥(12)或者毛細管與冷凝器(3)的出口相連。8.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的電源控制開關(2)設置在帽殼(4)前面中下部;電源控制開關(2)選用調壓分檔式開關； 所述的微型壓縮機(5)和微型電機(7)的機殼通過連接板連為一體，連接板通過螺釘固定連接在帽殼(4)上； 所述的微型壓縮機(5)為微型球形壓縮機； 所述的冷媒為R600制冷劑； 所述的帽殼(4)的材料為塑料復合絕緣材料。9.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，所述的帽殼(4)設置有報警指示燈(15)，報警指示燈15與PLC(H)連接，報警指示燈(15)，靠近帽檐一側設置。10.根據權利要求1所述的一種溫度可控式制冷安全帽，其特征在于，帽殼(4)內側固定四點式顎帶(11)形成安全帽的懸掛系統。
【文檔編號】A42B1/24GK205624676SQ201620450012
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】舒曉麗, 吳小曼, 趙軍, 周耀輝
【申請人】國家電網公司, 國網陜西省電力公司安康供電公司